Interface VGA pour tv n&b

Le problème avec cette matrice RVB, c’est qu’elle est réalisée avec des résistances de faible valeur, ce qui fait que l’impédance d’une entrée n’est pas complètement indépendante de l’impédance de sortie des sources sur laquelle sont connectées les deux autres.

Ainsi pour mesurer exactement l’impédance d’une entrée quelconque, il faut que les deux autres soient connectées à la masse à travers une résistance de 75 ohms, valeur qui correspond théoriquement à l’impédance de sortie de chaque source R, V ou B derrière le connecteur VGA.
C’est ainsi que j’ai pu déterminer la résistance bleeder de 360 ohms sur l’entrée du vert et aussi vérifier que la valeur des deux autres, 180 et 120 (ou mieux = 110) ohms, était correcte.

Par exemple pour l’entrée rouge, on a la configuration suivante :
Zr = (82 + ((220+75) // (43+75) // (22+82))) // 180 = 74,99 ? 75
Pour l’entrée verte :
Zg = (43 + ((82+75) // (220+75) // (22+82))) // 300 = 74,92 ? 75
Et pour la bleue :
Zb = (220 + ((82+75) // (43+75) // (22+82))) // 110 = 77,37 ? 75

J’aurais bien voulu mettre les résistances de 300 et 110 ohms, mais je n’ai que la série E12.
Je pourrais bien mettre 2x150 ohms en série et 2x220 ohms en // mais cela alourdit le montage…

Voici les valeurs théoriques obtenues avec les valeurs immédiatement proches dans la série E12 :

Pour l’entrée verte avec une résistance bleeder de 390 ohms
Zg = (43 + ((82+75) // (220+75) // (22+82))) // 390 = 76,14
Même entrée avec 330 ohms :
Zg = (43 + ((82+75) // (220+75) // (22+82))) // 330 = 73,53

Et pour la bleue avec une résistance bleeder de 120 ohms :
Zb = (220 + ((82+75) // (43+75) // (22+82))) // 120 = 82,19
Toujours la bleue avec 100 ohms
Zb = (220 + ((82+75) // (43+75) // (22+82))) // 100 = 72,29

Voici la justification comme quoi la valeur initiale de 27? pour R4 est erronée.

La formule Y = 0,299R + 0,587G + 0,114B implique la relation suivante entre les 3 résistances de la matrice :
Rr × 0,299 = Rg × 0,587 = Rb × 0,114

Plus pratiquement et avec les références du schéma, on devrait avoir :
R3 × 0,299 ? R4 × 0,587 ? R6 × 0,114

• 1ère tentative avec R4 = 27? comme valeur référence :
R3 = R4 × 0,587 ÷ 0,299 = 27 × 0,587 ÷ 0,299 = 53,01? (51? ? E24)
R6 = R4 × 0,587 ÷ 0,114 = 27 × 0,587 ÷ 0,114 = 139,03? (130? ? E24)
Là on est complètement en dehors de la plaque par rapport aux valeurs du schéma.

• 2ème tentative avec R3 = 82? comme valeur référence :
R4 = 82 × 0,299 ÷ 0,587 = 41,77? (43? ? E24 ou 39? ? E12)
R6 = 82 × 0,299 ÷ 0,114 = 215,07? (220? ? E24/E12)
Là c’est bien mieux, 220?, c’est effectivement la valeur de R6 dans le schéma.

• 3ème tentative avec R6 = 220? comme valeur référence :
R3 = 220 × 0,114 ÷ 0,299 = 83,88? (82? ? E24)
R4 = 220 × 0,114 ÷ 0,587 = 42,73? (43? ? E24 ou 39? ? E12)
Là c’est confirmé, la résistance R4 devrait avoir une valeur de 43?, à la grande rigueur 39? ou 47? si on ne dispose pas de la valeur de la série E24.

• Vérification inversée avec R4 = 43? :
R3 = 43 × 0,587 ÷ 0,299 = 84,42? (82? ? E24)
R6 = 43 × 0,587 ÷ 0,114 = 221,41? (220? ? E24)

Conclusion : pour respecter au mieux la formule Y = 0,299R + 0,587G + 0,114B, la résistance R6 devra avoir pour valeur 43? plutôt que 27?, les deux autres résistances de la matrice conservant les valeur initiale de 82? et 220?.

Chronogramme des synchros:

Sortie de l’interface non chargée (en l’air), l’amplitude du signal vidéo pour le blanc devrait être de 1,4 volt (2 × 0,7) .Une des choses à faire est de vérifier par calcul si c’est bien le cas avant d’injecter la synchronisation composite sur l’entrée inverseuse du AD811.

Chaque branche de la matrice, source du signal y comprise équivaut à un générateur individuel avec sa propre résistance interne.
Pour le blanc, chaque signal en sortie du connecteur VGA est censé avoir une amplitude à vide de 2 × 0,7 = 1,4 volt.
• Ainsi le générateur équivalent de la branche rouge correspond à une source de (1,4 × 180) ÷ (75 + 180) = 0,99 volt ayant une résistance interne de 82 + (75 // 180) = 134,94 ohms.
• Celui de la branche verte équivaut à une source de (1,4 × 360) ÷ (75 + 360) = 1,16 volt ayant une résistance interne de 43 + (75 // 360) = 105,07 ohms.
• Et enfin celui de la branche bleue équivaut à une source de (1,4 × 110) ÷ (75 + 110) = 0,83 volt ayant une résistance interne de 220 + (75 // 110) = 264,59 ohms.

Pour connaître le niveau en sortie de la matrice à l’aide du théorème de Millman, il est nécessaire d’ajouter une 4ème source de tension nulle et de résistance interne de 22 + 82 = 104 ?.
Ainsi le calcul au demeurant fastidieux, car on manipule des nombres jusqu’à 8 chiffres, donne au final une valeur de 0,709 volt en sortie de la matrice.
• La tension présente sur l’entrée non inverseuse de l’AD811 est celle en sortie du pont diviseur et égale à (0,709 × 82) ÷ (22 + 82).
• Cette tension doit ensuite être multipliée par le gain de cet amplificateur = 1 + (560 ÷ 390) pour obtenir la tension de sortie.

Résultat final = 1,36 volt en sortie de matrice pour 1,4 volt escompté, soit un peu moins de 3% de différence, on ne pouvait espérer mieux!

???

En l’absence d’impulsions de synchronisation, la sortie du dernier XOR est au niveau bas avec une tension quasi nulle, On peut alors considérer qu’à ces instants là R10 se retrouve en // sur R14, la valeur de l’ensemble doit donc être égale à l’ancienne valeur de R10, soit 390?, afin de maintenir le même gain de l’amplificateur.

En présence d’une impulsion, la sortie de ce même XOR est au niveau haut donc quasiment au +5 volts et la sortie de l’AD811 doit être à ?0,6 volt (2 × 0,3). La présence du HBI ou du VBI à ce moment là impose une tension nulle sur son entrée non inverseuse, ce qui implique que la tension sur son entrée inverseuse l’est aussi ainsi que celle aux bornes de la résistance R10. Ce dernier fait simplifie le calcul car il devient indépendant de cette dernière résistance.

On a donc la relation (5 ÷ R14) ? (0,6 ÷ R9) = 0 d’où R14 = 4666,66? soit en pratique R14 = 4,7 k?.
La nouvelle valeur de R10 est telle que R10 // R14 = 390? d’où R10 = 425,29? soit 430? en pratique.

SynchroNiac.PNG

@Dominique, j’ai vu que vous aviez effectué une mis à jour de votre vôtre schéma inclus dans un message antérieur (viewtopic.php?f=15&p=436290#p436171).
C’est plus raisonnable d’avoir renoncé à ce combinateur de synchros que j’avais qualifié de capillotracté.
Cependant, pourquoi avec celui à base de XOR avoir préféré le choix manuel de la polarité de la synchro ligne et avoir figé celle de la synchro trame alors que celui proposé reconnaissait automatiquement celle de chacune des deux? Cela ne nécessite que 2 résistances et 2 condensateurs de plus et supprime le commutateur nécessaire au mode manuel.

J’ai donc retouché ce schéma pour vous proposer une version encore plus aboutie :
• La valeur de 330? pour R12 est plus que 10 fois trop faible, le calcul a établi une valeur de 4,7k? pour obtenir un top de synchro d’amplitude normalisée.
• L’emploi de valeurs de la série E24 pour les résistances est souhaitable afin de coller au plus près des niveaux normalisés pour le signal vidéo délivré par l’interface.
• Le schéma proposé à l’origine pour le combinateur à XOR était à base de portes 74LS86. Avec des portes CMOS, la constante de temps du dispositif de reconnaissance de polarité peut être conservée en augmentant R et en diminuant C du même facteur, ce qui permet de remplacer les condensateurs chimiques par des modèles à film plastique nettement plus fiables et bien moins encombrants.

InterfaceVGA.Niac.png
Rappel des valeurs optimales pour les résistances:

R2 = 180 ? R5 = 22 ? R8 = 82 ? R11 = 75 ? R14 = 360 ? R3 = 82 ? R6 = 220 ? R9 = 560 ? R12 = 4,7 k? R15 = 220 k? R4 = 43 ? R7 = 110 ? R10 = 430 ? R13 R16 = 220 k?

Les constantes de temps sont-elles valables pour toutes les résolutions possibles en tv ?
Comment justifier une constante de temps de 48,4 mS sur la synchro H ?

Vos questions sont trop imprécises!
Par exemple, pour la dernière, dans quel contexte et avec quel moyen avez vous pu mesurer ou obtenir une telle valeur?

J’ai calculé avec la formule bien connue (sauf erreur ou omission de ma part)
t=RC
220000x0,22e-6= 0,0484 S ou 48,4 mS

Ce qui compte en définitive, c’est que la constante de temps soit bien plus longue que la période du signal.
Le postulat de départ étant que le signal en question soit particulièrement asymétrique, ce qui est le cas pour ceux de synchronisation ligne et trame.

• En cas de synchronisation négative, le signal de synchronisation est à un niveau haut en quasi permanence. Le condensateur se charge et reste chargé car il n’a pratiquement pas le temps de se décharger pendant les dites impulsions. La tension à ses bornes équivaut alors à un niveau logique « 1 » .Le XOR se comporte alors comme un inverseur et on retrouve sur sa sortie l’inverse du signal logique présent sur son autre entrée, en l’occurrence un signal de polarité positive.
• En cas de synchronisation positive, c’est l’inverse. Le condensateur se décharge et le reste car il n’a pratiquement pas le temps de se recharger, la tension à ses bornes équivaut à un niveau logique zéro. Le XOR n’inverse plus le signal logique présent sur son autre entrée, le signal de sortie a donc la même polarité positive que celui-ci.

Ainsi la polarité du signal en sortie du XOR est toujours positive quelque soit celle du signal sur son entrée directe, pourvu que le retard à l’allumage (la constante de temps) sur son autre entrée soit prépondérant sur la période du signal.

Photos du top trame sur oscillo:
http://forum.retrotechnique.org/viewtopic.php?t=247341&p=420136#p420136

OK, quelle est alors la question sous jacente?

Je voulais juste savoir si on lui trouve une belle gueule !

Je viens de tomber sur ce schéma:

Les valeurs des résistances du pont de matriçage sont-elles correctes ou faut-il prendre d’autres valeurs ?
Au vu de la tolérance indiquée à 1%, la série est la E96, difficile à se procurer à prix raisonnable.
Que penser de ce schéma ?

Ça c’est facile à vérifier, on doit avoir ces relations :
• Rr × 0,299 = Rg × 0,587 = Rb × 0,114 donc R8 × 0,299 ? R9 × 0,587 ? R10 × 0,114
• R8 // R11 ? R9 // R12 ? R10 // R13 ? 75 ?
Je vous laisse faire ces vérifications.

Sur eBay, le vendeur Brico-loisirs les propose à 1€30 le lot de 20. Bon OK, ça fait un peu cher la résistance et 19 d’entre elles resteront probablement dans un tiroir, mais toutes les valeurs du schéma sont disponibles et pour une fois son concepteur a eu l’intelligence d’utiliser une même valeur (324 ?) a 6 reprises.
A comparer avec cet autre schéma où la même valeur aurait pu être aussi utilisée 6 fois au lieu de 5.

Manque l’injection de la synchro composite sur le signal Y!

ReqR: (80,6x1070)/1150,6= 74,95 ?
ReqV: (86,6x549)/635,6= 74,8 ?
ReqB: (76,8x2940)/3016,8= 74,84 ?

Ok, les valeurs sont correctes !

Un lien intéressant : elm-chan.org/works/yuv2rgb/report.html

Liens vers schémas de différentes conversions tout en bas de la page.

J’ai repris mes essais après quelque temps d’arrêt pour cause de travaux dans ma chambre et souçis personnels.

Suite à une visualisation sur oscilloscope, j’ai trouvé la valeur de 3,3 k? pour la résistance R12 afin d’injecter sur l’entrée inverseuse la synchro (en laissant R9 et R10 à 560 et 390?), bien évidemment en chargeant la sortie finale à 75?.

Comme attendu, cela requiert une Csync positive, et le niveau max de blanc est à 0,8V en présence de la synchro, et 0,7V en son absence.
Il faudrait sûrement que je réduise légèrement la R8 de 82 à 75?
(0,8*75)/82= 0,73V me parait plus acceptable.

Certains d’entre vous seraient-ils intéressés par des exemplaires du pcb ?
Je vais bientôt reprendre le projet et commander les pcb (je change de pc, bonne occasion !) et dès que je les reçois, je vous les ferais parvenir.
Les modalités d’envoi et prix vous seront ultérieurement précisées.